• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권9호
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• pp.230-238
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• 2021

A sensor network is made up of many sensors deployed in different areas to be monitored. They communicate with each other through a wireless medium. The routing of collected data in the wireless network consumes most of the energy of the network. In the literature, several routing approaches have been proposed to conserve the energy at the sensor level and overcome the challenges inherent in its limitations. In this paper, we propose a new low-energy routing protocol for power grids sensors based on an unsupervised clustering approach. Our protocol equitably harnesses the energy of the selected cluster-head nodes and conserves the energy dissipated when routing the captured data at the Base Station (BS). The simulation results show that our protocol reduces the energy dissipation and prolongs the network lifetime.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권2호
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• pp.237-246
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• 2013

Maintenance Access Hatches are used to ensure urban safety and aesthetics while facilitating the management of power lines, telecommunication lines, and gas pipes. Such facilities necessitate affordable and effective surveillance. In this paper, we propose a FiCHS (Fixed Cluster head centralized Hierarchical Static clustering) routing protocol that is suitable for underground maintenance hatches using WSN (Wireless Sensor Network) technology. FiCHS is compared with three other protocols, LEACH, LEACH-C, and a simplified LEACH, based on an ns-2 simulation. FiCHS was observed to exhibit the highest levels of power and data transfer efficiency.

• 전기전자학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.281-287
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• 2000

A mobile ad-hoc network is composed of only mobile nodes, which are distributed dynamically, without any wired backbone or centralized entities. Since the existing works on ad-hoc routing protocol are mostly biased toward a military application, we need a new routing scheme for a support of multimedia services in mobile ad-hoc networks. Therefore, we propose a novel scheme that can support a variety of traffic attributes and can be applicable to high-speed and multimedia data services in mobile ad-hoc networks by using adaptive transmission power level. As a result of simulation, the proposed scheme has better performance than conventional method, which is performed with uniform transmission power level, in view of route query delay time.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.508-510
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• 2004

센서 네트워크는 관심이 있는 현상을 관찰하기 위해서 관찰지역 내에 뿌려진 센서 노드들로 구성된다. 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크 수명에 많은 영양을 준다. 하나의 센서 노드가 수명을 다 했을 때 이는 센서 네트워크의 분할을 가져 올 수도 있다. 그러므로 모든 센서 노드들이 공평하게 다 같이 오래 사는 것이 전체 센서 네트워크의 수명을 연장하는 것이다. 이 논문에서 우리는 클러스터 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜(Cluster-eased Power-Efficient Routing Protocol CBPER)을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 여러 개의 유동성 싱크 노드를 가진 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 전송을 지원하며 효율적인 라우팅을 위해서 각 센서 노드의 위치정보를 기반으로 만든 그리드 구조를 이용한다. 제안된 프로토콜의 성능을 평가하기 위해서 두 계층 데이터 전송 라우팅 (Two-Tier Data Dissemination Routing： TTDD) 프로토콜과 비교를 하였다. 실험결과는 CBPER 프로토콜이 TTDD 라우팅 프로토콜 보다 좀 더 에너지 효율적이라는 결과를 보여 준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.59-68
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• 2004

반도체기술과 무선통신기술 그리고 센서기술의 비약적인 발전에 힘입어 검출기능, 프로세싱 기능, 무선통신기능, 배터리 등을 탑재한 초소형 저가의 정보취득 노드를 양산하는 것이 가능해지면서 센서 네트워크가 보편화되기 시작하였다. 센서 네트워크는 노드를 배치하는 것만으로 자체 라우팅 경로를 설정하고 의미 있는 데이터를 목적지 노드로 전송할 수 있는 자발적인 망이다. 센서 노드들은 대부분 배터리를 구동 전원으로 사용하기 때문에 저전력 동작이 중요하다. 센서 노드는 검출한 데이터를 목적지로 전송하는 역할과 다른 센서 노드들의 라우터 역할을 겸하고 있다. 많은 경우 센서 노드가 검출한 데이터를 전송하는 경우보다 라우터로서의 역할에 더 많은 에너지를 소비하기 때문에 저전력 라우팅은 무엇보다 중요하다. 센서 네트워크에서는 일반 무선 Ad-Hoc 네트워크와 같은 표준이 없기 때문에 본 논문에서는 센서 네트워크에 적용할 수 있는 전력 잔량에 따른 확률적 RREQ 폐기 방법을 적용한 저전력 라우팅 기법을 제안하고 모의실험을 통하여 결과를 전력 잔량에 따른 지연결과와 비교하여 살펴보았다. 실험 결과 제안 방법은 $10-20\%$ 정도 에너지 소모를 줄일 수 있었고 노드들 간에 에너지를 균등하게 소모하는 효과를 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2024

Energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is a critical issue because batteries are used for operation and communication. In terms of scalability, energy efficiency, data integration, and resilience, WSN-cluster-based routing algorithms often outperform routing algorithms without clustering. Low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is a cluster-based routing protocol with a high transmission efficiency to the base station. In this paper, we propose an energy consumption model for LEACH and compare it with the existing LEACH, advanced LEACH (ALEACH), and power-efficient gathering in sensor information systems (PEGASIS) algorithms in terms of network lifetime. The energy consumption model comprises energy-sensitive cluster formation and a cluster head selection technique. The setup and steady-state phases of the proposed model are discussed based on the cluster head selection. The simulation results demonstrated that a low-energy-consumption network was introduced, modeled, and validated for LEACH.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.500-517
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• 2017

In this paper, an improved zone-based routing protocol for heterogeneous wireless sensor networks is proposed. The proposed protocol has fixed the sized zone according to the distance from the base station and used a dynamic clustering technique for advanced nodes to select a cluster head with maximum residual energy to transmit the data. In addition, we select an optimal route with minimum energy consumption for normal nodes and conserve energy by state transition throughout data transmission. Simulation results indicated that the proposed protocol performed better than the other algorithm by reducing energy consumption and providing a longer network lifetime and better throughput of data packets.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.101-109
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• 2011

본 논문에서 소개하는 새로운 라우팅 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 다중경로와 다중 우선순위 기반의 라우팅 프로토콜 (MMRP)이다. 제안된 MMRP는 소스부터 싱크까지 다중 라우팅 경로를 선택하고, 선택된 라우팅 경로 내의 잔여 에너지와 전송지연에 따라서 우선순위 레벨이 할당된다. 즉, MPEG 비디오의 경우 높은 우선순위를 갖는 I 프레임은 높은 우선순위의 라우팅 경로를 통해 전송이 되며, P와 B 프레임의 경우 낮은 우선순위를 갖는 라우팅 경로를 통해 전송되도록 한다. 제안된 MMRP 프로토콜은 무선 멀티미디어 센서 네트워크에서 낮은 전력소모 특성을 만족하면서 작은 전송 지연을 고려하는 시간 민감 응용 분야에 적용이 가능하다. MMRP 프로토콜에 대한 시뮬레이션 결과는 다중경로 라우팅을 지원하거나 지원하지 않는 프로토콜과 비교 시, 에너지 절약적인 부분에서는 23.48%에서 23.11% 그리고 지연 부분에서는 81.6%에서 32.01%로 향상을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.137-148
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• 2012

본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 기존 kip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 그러나 좌표 라우팅은 채널 상태를 고려하지 않는다. 채널 상태를 고려하지 않는다면, 라우팅 테이블이 업데이트 될 때 채널 상태가 좋지 않은 노드가 테이블에 업데이트 되어 릴레이 노드로 선택 되어질 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 위치 기반 라우팅에서 채널 상태를 고려함으로 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하고 소비되는 에너지를 최소화 할 수 있는 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘 라우팅 방법을 제시하였다. 그리고 제안한 알고리즘의 평균멀티홉수, 부하에 대한 패킷전달률, 지연시간, 에너지 소비를 ZigBee 위치 기반 라우팅의 안전 영역과 전이 영역에 대해 비교하였다. 성능 평가 결과 각 항목에 대해 각각 성능 향상을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.557-565
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• 2011

본 논문에서 고려하는 선박USN 환경에서는 선박의 특수성으로 인해 멀티홉으로 구성되며 선박의 안전운항과 관련된 센서 노드들은 센싱될 위치에 배치가 완료되면 이동할 필요 없어지게 되므로 고정이 되며, 센서노드 모두 FFD(Full Function Device)로 구성 된다고 가정하였다. 무선 센서 네트워크는 고정된 인프라의 도움이 없이 이동 노드만으로 구성된다. 이는 네트워크의 융통성을 높일 수 있지만 센서 노드의 멤버로서의 자유로운 참여와 이탈 또는 전력소모로 인하여 네트워크의 라우팅에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 선박USN 환경의 고정된 센서 네트워크에서 비트맵과 클러스터 방식의 라우팅을 혼합한 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 보였다.